3.2 摩擦力 同步练习 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.2摩擦力 分层同步练习 （本节课知识点体现为内容多且杂，综合性强，学生区分静摩擦力和滑动摩擦力的较难，特别是多个接触面叠加的情况，但摩擦力为力学基础，后续第四章运动和力的关系中的板块模型、传送带模型等需要深入运用，要求学生重点掌握，故本节习题分层练习。A组选题较为基础，确保所有学生都能掌握基础知识，为后续学习奠定基础；B组难度稍有提升，对重难点题型进行加强练习，适合作为基础较好的同学或重点班的新授课同步练习。） A组基础演练（建议用时20分钟） 一、选择题 1．（考点：摩擦力有无的判断及其方向）瑜伽是一项有利于身心健康的运动。如图所示，某瑜伽学员在水平地面上保持单脚下蹲的姿势不动。下列说法正确的是（　　） A．该学员受到的支持力是由于地面形变产生的 B．该学员受到的支持力是由于脚掌形变产生的 C．地面对学员的摩擦力方向水平向左 D．地面对学员的摩擦力方向水平向右 2．（考点：静摩擦力、滑动摩擦力）关于摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反 B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D．摩擦力一定是阻碍物体运动的力 3．（考点：动摩擦因数的测量）用如图甲所示的方法测定木块A 与长木板B之间的动摩擦因数。足够长的木板B静止在光滑的水平地面上，木块A 放在长木板B上，弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端与A 相连。现对长木板 B施加水平向左的拉力，拉力逐渐增大，水平弹簧测力计的示数F随时间t变化的图像如图乙所示，已知A的质量为m，B的质量为M，重力加速度大小为g， 则A、B之间的动摩擦因数为（　　）    A． B． C． D． 4．（考点：多个接触面叠加时的滑动摩擦力）如图所示，桌面叠放着8本质量均为m的书，已知各书本之间的动摩擦因数均为，要将图中从上面数的第4本书抽出，需要的水平拉力最小为（　　） A． B． C． D． 5．（多选）（考点：静摩擦力、滑动摩擦力的大小和方向）用水平力F=40N的力将木块压在竖直墙上，物块处于静止状态，如图所示。已知木块重，木块与墙壁之间的动摩擦因数，以下说法正确的是（　　） A．木块受到的摩擦力为10N B．木块受到的摩擦力为6N C．若F变为80N，木块受到的摩擦力为6N D．若F变为20N，木块受到的摩擦力为6N 6．（多选）（考点：静摩擦力大小、胡克定律）如图所示，木块甲、乙中间夹有一压缩的轻弹簧，弹簧的劲度系数为200N/m，压缩量为3cm，用F=3N的水平拉力作用在木块乙上，甲、乙均静止不动。下列说法正确的是（     ） A．木块甲所受摩擦力的大小为6N，方向水平向右 B．木块甲所受摩擦力的大小为3N，方向水平向右 C．木块乙所受摩擦力的大小为3N，方向水平向左 D．木块乙所受摩擦力的大小为9N，方向水平向左 7．（考点：静摩擦力与滑动摩擦力的计算）搬运工人在推木箱，木箱的质量为10kg，木箱和地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度。 (1)若工人给木箱施加了一个水平向右的推力，求木箱受到的摩擦力的大小； (2)若工人给木箱施加了一个水平向右的推力，求木箱所受的摩擦力。 B组能力提升（建议用时20分钟） 一、选择题 1．（多选）（考点：滑动摩擦力的大小和方向）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸与桌布分离后继续在桌面滑行，最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（　　） A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向右 B．桌面对鱼缸摩擦力的方向向右 C．鱼缸所受的摩擦力大小没有变化 D．若猫增大拉力，鱼缸受到桌布的摩擦力将增大 2．（多选）（考点：滑动摩擦力有无的条件及影响因素）有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（　　） A．有压力一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力一定有压力 C．滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直 D．只有运动物体才受滑动摩擦力 二、实验题 3．（考点：含摩擦力的平衡问题）某实验小组利用如图甲所示的实验装置，测量滑块与木板之间的动摩擦因数。 (1)下列关于实验操作的说法正确的是___________。 A．实验前，应在竖直方向对弹簧测力计调零 B．实验前须调节桌面水平 C．实验时，需将木板匀速向右拉出 D．实验时，可将木板向右加速拉出 (2)由于木板与桌面间的摩擦力不能忽略，会导致动摩擦因数的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 (3)选取若干质量均为50g的砝码，每次往滑块上添加一个砝码，正确操作并记录弹簧测力计示数和砝码数量。根据实验数据，作出弹簧测力计示数F与砝码个数n的关系图像如图乙所示，重力加速度取9.8m/s2，则滑块与木板间的动摩擦因数为 （结果保留2位有效数字）。 三、解答题 4．（考点：多接触面叠加的滑动摩擦力）如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物体Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间的动摩擦因数为0.2，P与桌面之间的动摩擦因数为0.3，Q的质量是1kg，P的质量为2kg，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，现用一水平向右的力F拉Q使它做匀速运动，重力加速度g取，求： （1）物体P对地面的摩擦力的大小和方向； （2）水平拉力F的大小。 12．（考点：最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系）一重的物体放在水平地面上，要使它从原地移动，最小要用的水平推力，若移动后只需的水平推力即可维持物体匀速运动。求： （1）物体受到的最大静摩擦力的大小； （2）物体与地面间的动摩擦因数；（保留两位有效数字）； （3）当用的水平推力时，物体受到的摩擦力大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《摩擦力》参考答案 A组 1．A 【详解】AB．运动员受到的支持力的施力物体是地面，故是由地面形变产生的，故A正确，B错误； CD．该学员以题图所示的姿势蹲在水平地面上，处于平衡状态，在水平方向没有相对运动，也没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，故CD错误。 故选A。 2．A 【详解】A．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，故A正确； BD．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，滑动摩擦力也可以是动力，例如，人走路时，脚底与地面的静摩擦力推动人前进，此时摩擦力是动力而非阻力，故BD错误； C．受静摩擦力作用的物体与接触面相对静止，但物体可以是运动的，例如，传送带上的物体随传送带加速时，物体与传送带间无相对滑动，此时物体受静摩擦力且处于运动状态，故C错误。 故选A。 3．C 【详解】由以图可知，当A、B发生相对滑动时，弹簧测力计的示数为，以A为对象，根据受力平衡可得 又 联立解得A、B之间的动摩擦因数为 故选C。 4．D 【详解】要将图中从上面数的第4本书抽出，需要的最小水平拉力为 故选D。 5．BC 【详解】AB．当F=40N时，木块与墙壁之间的最大静摩擦力为 木块静止，由平衡可知，则木块受到的静摩擦力大小等于重力大小，为6N，故A错误，B正确； CD．当变大时，最大静摩擦力增大，木块保持不动，木块受到的静摩擦力不变，仍为6N，故C正确； D．当F=20N时，木块与墙壁之间的最大静摩擦力为 则木块沿墙面下滑，木块受到的滑动摩擦力为5N，故D错误。 故选BC。 6．AD 【详解】AB．弹簧的弹力为 F弹=kx=6N 则对甲分析可知木块甲所受摩擦力的大小为 f甲=F弹=6N 方向水平向右，选项A正确，B错误； CD．对乙分析可知 F+F弹=f乙 可知木块乙所受摩擦力的大小为 f乙=9N 方向水平向左，选项C错误，D正确。 故选AD。 7．(1)20N (2)40N 【详解】（1）木箱与地面间的最大静摩擦力 若工人给木箱施加了一个水平向右的推力 则木箱不动，此时由平衡可知，木箱受到的摩擦力的大小 （2）若工人给木箱施加了一个水平向右的推力 则木箱滑动，则此时木箱所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 B组 1．AC 【详解】A．桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A正确； B．鱼缸相对于桌面向右滑动，桌面对鱼缸摩擦力的方向向左，故B错误； C．设鱼缸的质量为m，鱼缸和桌面、鱼缸和桌布的动摩擦因数都等于μ，则桌布对鱼缸的摩擦力的大小为μmg，桌面对鱼缸的摩擦力的大小为μmg，故C正确； D．若猫增大拉力，鱼缸受到桌布的摩擦力大小仍然为μmg不变，故D错误。 故选AC。 2．BC 【详解】AB．依据滑动摩擦力产生的条件，则有摩擦力一定有压力，而有压力不一定有滑动摩擦力，因还要涉及接触面是否光滑和是否有相对运动。故A错误；B正确； C．滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直。故C正确； D．擦黑板时，黑板相对地面是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”。故D错误。 故选BC。 3．(1)BD (2)无影响 (3)0.80 【详解】（1）A．实验前，应在水平方向对弹簧测力计调零，减小读数误差，故A错误； B．实验调节桌面水平使得正压力等于重力，便于获得正压力，故B正确； CD．不管木板如何运动，木块都是处于平衡状态，即细线的拉力都等于摩擦力，所以没有必要一定要匀速拉出木板，故C错误D正确。 故选BD。 （2）缓慢向右拉动水平放置的木板，当滑块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为滑块受到的滑动摩擦力的大小。因此木板与桌面间的摩擦力对滑块摩擦力的测量无影响。 （3）弹簧测力计示数等于木块受到的滑动摩擦力大小F=f =μnmg+μMg 结合题图乙F-n图像中斜率为 解得μ=0.80 4．（1）9N，方向水平向左；（2）13N 【详解】（1）设P与桌面之间的动摩擦因数为，摩擦力的大小为，Q与P之间的动摩擦因数为，摩擦力大小为，P的质量为M，Q的质量为m。P向左运动，故P受到的摩擦力向右，P对地面的摩擦力向左，摩擦力大小为 解得 故物体P对地面的摩擦力的大小为9N，和方向水平向左。 （2）P、Q之间的摩擦力为 设绳子拉力为T，对Q水平方向列平衡方程，有 对P水平方向列平衡方程，有 联立可得 5．（1）200N；（2）0.30；（3）180N 【详解】（1）依题，使物体从原地移动，最小要用200N的水平推力，物体与地面间的最大静摩擦力为 =200N （2）移动后只需的水平推力即可维持物体匀速运动，滑动摩擦力与水平推力平衡，则滑动摩擦力大小 物体与地面间的动摩擦因数 （3）当用的水平推力时，推力大于最大静摩擦力，物体相对地面运动，故摩擦力为滑动摩擦力 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $